管道压力降及摩擦阻力系数计算讲课教案
管径选择与管道压力降计算培训范本
管径选择与管道压力降计算培训范本管径选择与管道压力降计算是涉及到工程设计中的重要内容，它关系到管道系统的正常运行和安全性。
为了提高设计人员的专业水平，进行相应的培训是非常必要的。
下面是一份关于管径选择与管道压力降计算的培训范本，供参考。
一、培训目标和内容介绍1.培训目标：通过本次培训，使学员掌握管径选择和管道压力降计算的基本原理和方法，能够在实际工程设计中正确应用。
2.培训内容：(1)管径选择的基本原则和方法(2)管道压力降计算的基本原理和方法(3)实际案例分析和讨论二、管径选择的基本原则和方法1.管径选择的基本原则：(1)确定流量需求(2)选择合适的流速(3)考虑压力损失和材料成本2.管径选择的方法：(1)根据流量需求和流速，查阅相关手册或规范，选取合适的管径(2)进行多次选择和计算，确保最终选择的管径能满足要求三、管道压力降计算的基本原理和方法1.压力降的基本原理：液体在管道中运动时，会发生摩擦力和阻力，导致压力的降低。
2.压力降计算的方法：(1)根据流量、管径、管道材料等参数，计算出管道的雷诺数(2)根据雷诺数和管道的摩阻系数，计算出管道的摩阻压力(3)将管道摩阻压力与其他压力损失（如弯头、过滤器、泵站等）相加，得到总的压力损失四、实际案例分析和讨论1.指导学员利用所学知识，对实际工程案例进行管径选择和压力降计算。
2.学员可以分组进行讨论和交流，提出不同的解决方案，并进行对比和评估。
五、培训总结和答疑1.对本次培训内容进行总结和归纳，强调重点和难点。
2.回答学员提出的问题和疑惑，解决相关技术问题。
六、培训评估和反馈1.进行学员对本次培训的评估，了解对培训效果的反馈。
2.收集学员对培训内容的建议和意见，以进一步完善培训方案。
以上是一份关于管径选择与管道压力降计算的培训范本，主要包括培训目标和内容介绍、管径选择的基本原则和方法、管道压力降计算的基本原理和方法、实际案例分析和讨论、培训总结和答疑、培训评估和反馈等内容。
第4章-管内气液两相流的阻力计算-讲义版
内容概要
4.1
Chapter 4. 管内气液两相流的阻力计算 (Gas-liquid flow resistance calculation) 4.2 4.3
王树众 教授 西安交通大学能源与动力工程学院
引言 摩擦压降计算 加速压降 重位压力降
4.4 4.5
局部阻力
2
4.1 引言
压力降计算是气液两相流研究中最重要的课题之一 只有正确地进行压力降计算，才能使系统具有安全可靠和足够的 压头，才能为动力设备的选型以及安全经济运行提供必要的依据。 气液两相流的压力降包括四部分，即重位压力降、摩擦阻力压力降、 加速压力降和局部阻力压力降，亦即： △PT= △ Pg+ △ Pf+ △ Pa+ △ Pb 式中 △ PT －总压力降
2 L
2 L
假设汽水两相分开流动时都呈紊流状态，同时利用常压下的 空气—水混合物试验数据和高压汽—水混合物的试验数据建
2 立了 L0
PF f ( x, p )的关系曲线。 P0
该方法适用于双组分的气液两相流在低压时摩擦阻力计算，因其计算数据是建 立在低压的气液流动基础之上的（双组分低压下的流动更趋于气液流动的流型） 为了适用于汽—水混合物的摩擦阻力压力降的计算，mastinelli-nelson对此方 法进行了改进。
x
G
(1 x )
L
（4-9） 按此法计算，当干度x=1时，不能正确反映全部为气体流过 时的数值，因为在此计算法中 f (ReL )的函数不能转化为气体 雷诺数的函数。为了避免这一不足，有些作者采用一个平均 的两相动力黏度 值来表明 和 的关系。这一 值和干度x 的关系应能满足当x=0时， ，当 x=1时， 的条件 L G （ L及G分别为液体及气体的动力黏度）。
化工原理 第一章 管内流体流动的摩擦阻力损失
pf
32lu
d2
（单位 J/kg）
【表明】层流时阻力与速度的一次方成正比。
2021/7/16
2、层流时的摩擦系数 将上式改写为：
32 lu64l u2 64l u2 hf d2 dud2Re d2
将式与范宁公式比较，可得层流时摩擦系数的计 算式：
64
Re
【结论】层流时摩擦系数λ是雷诺数Re的函数。
12lg3/.7dR2.5e1
此式适用于湍流区的光滑管与粗糙管直至完全湍流区。
2021/7/16
5、管壁粗糙度对摩擦系数的影响 【光滑管】玻璃管、铜管、铅管及塑料管等称为光 滑管； 【粗糙管】钢管、铸铁管等。 （1）管壁粗糙度的表示方法 【绝对粗糙度】管道壁面凸出部分的平均高度，称 为绝对粗糙度，以ε表示。 【相对粗糙度】绝对粗糙度与管径的比值即ε/d，称 为相对粗糙度。
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②随Re的增加，层流内层的厚度逐渐减薄，当δ<ε
时，壁面凸出部分伸入湍流主体区，与流体质点发 生碰撞，使流动阻力增加。
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管道阻力降的计算
➢ 道； 往高位输送或长距离输送的液体
➢ 管道；
2011年12月18日
第3页
➢ 要求流量均匀分配的管道； 液封管道(须校核 ➢ 液封足否会被冲掉或吸入)； 提升管道； ➢ 两相流管道； 压缩机吸 ➢ 入或排出管道； 塔的回 ➢ 流管道；
➢
➢ 安全阀的入口和出口管道(控制安全阀人口管道的压 降不超过其定压的3％，出口管道须校核安全阀的背压对 安全阀定压的影响)； ➢ 热虹吸再沸器工艺物料的进出口管道； 有调节 ➢ 阀的管道（确定合适的调节阀压降）等。
4.1.1 不可压缩流体
➢ 液体
➢ 管道进出口压差小于进口压力10%的气体管道
4.1.2 管道阻力降 流体在管道中的压力降可分为直
管阻力降与局部压 力降，局部阻力降指的是管件、阀门、流量元件等产生 的局部阻力。局部阻力降通常上采用当量长度法,局部 阻力元件产生的阻力降与相同管径的直管段产生的阻力 降相同，则此直管长度为此局部阻力元件的当量长度， 当量长度通过实验测定。
➢ 水平管道 水平管道流型判断通常采用伯克流 型图(Baker)
➢ 垂直管道
垂直管道流型判断通常采用格里菲思流型图 (Griffith-Wallis)
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1)水平管道流型判断，伯克流型图(Baker)
式中： By、Bx：
Baker参数；
Wg ：气相质量流量，kg/h； Wl：液相质量流量，kg/h；
速一般不超过其临界速度的85 ％，真空下最大不超过 100 m/s；含有固体物质的流体，其流速不应过低，以免 固体沉积在管内而堵塞管道，但也不宜太高，以免加速 管道的磨损或冲蚀。
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2.4 高速流体管道 当流体突然改变方向（例如在弯
流体流动之摩擦阻力计算讲解PPT课件
Re du
0.0531 998.2 1.005 103
5.26104
4000
因此，可判断水在管中呈湍流。
注：无单位
8
摩擦阻力
二、流动类型与雷诺准数
重点强调
流体主体为湍流，但在管壁处会形成层流称之为“层流底层” u 0.5umax
且Re越大，层流底层越薄
9
章节小结
本章章节
第一节 流体静力学 第二节 流体在管内的流动 第三节 流体在管内流动时的摩擦阻力
gz1
u12 2
p1
We
gz2
u22 2
p2
h f
1
本章章节
第三节 流体在管内流动时的摩擦阻力
一、 牛顿粘性定律与流体的粘度 二、 流动类型与雷诺准数 三、 流体在圆管内流动时的阻力计算 四、 流体在非圆形直管内流动时的摩擦阻力
（1）le和ξ均由实验测定，可查有关手册和资料得到 （2）不管突然扩大还是缩小，u均取细管中的流速
（3）在应用柏努利方程时，当截面选在出口内侧时保留动能项，选在出口外侧时
保留能量损失（ξ=1）项
19
章节小结
三、流体在圆管内流动时的阻力计算
直管阻力
hf
l
d
u2 2
λ——摩擦阻力系数
局部阻力
三、流体在圆管内流动时的阻力计算
流动阻力包括：
直管阻力 (沿程阻力），由于内摩擦产生的阻力
局部阻力：流体流经管件、阀门、等局部地方因流速大小及方向的改 变而引起的阻力。
hf
hf
h/ f
11
摩擦阻力
三、流体在圆管内流动时的阻力计算
管道压力降及摩擦阻力系数计算
管道压力降及摩擦阻力系数计算首先，我们来讨论管道压力降的计算方法。
在流体力学中，管道中流体的压力降可以用达西公式来计算。
达西公式的形式为：ΔP=f*(L/D)*(ρ*V^2/2)其中，ΔP是管道压力降，f是管道摩擦阻力系数，L是管道长度，D 是管道直径，ρ是流体密度，V是流体速度。
摩擦阻力系数f可以通过一些经验公式来估算，如克拉美(Remmers)公式、普郎特(Colebrook)公式等。
这些公式常用于工程中因为其计算结果较为精确。
在克拉美公式中，f可以通过以下公式计算：f=0.079/Re^0.25其中，Re是雷诺数，定义为流体密度乘以流体速度乘以管道直径除以流体黏度。
该公式适用于液体和气体的流动。
在普郎特公式中，f可以通过以下迭代公式计算：1 / √f = -2 * log10((ε / 3.7D) + (2.51 / (Re * √f)))其中，ε是管道壁面粗糙度，Re是雷诺数。
这个迭代公式需要通过迭代求解的方法确定f的值。
在计算管道压力降时，还需要考虑一些修正因素，如修正管道长度、修正雷诺数等。
这些修正因素可以根据具体情况进行计算。
另外，在实际工程中，流体的压力降还会受到其他因素的影响，如流体的温度变化、管道弯曲等。
因此，在进行管道压力降计算时，还需要考虑这些因素的影响，并进行相应的修正。
总之，管道压力降及摩擦阻力系数计算是流体力学中的重要内容，涉及到流体在管道中的流动情况。
通过合适的公式和计算方法，可以准确计算出管道的压力降和摩擦阻力系数。
这些计算结果在工程设计和运行中是非常有价值的，可以指导工程实践中的流体流动。
流体流动-第七次课(湍流摩擦阻力损失,管路计算)讲解
A
B
并联管路
A
C B
分支管路
1、 并联管路
VA 1
B
qV=qV1+qV2
2
∑hfAB= ∑hf1 =∑hf2 （各支管单位质量流体阻
力损失相等）
证明
zA
pA
g
u
2 A
2g
zB
pB
g
uB2 2g
hf 1
zA
pA
g
u
2 A
2g
zB
pB
Kd beu b b b e
K
du
b
d
e
湍流摩擦阻力系数的通式：
K
du
b
d
e
λ只与两个无因次数群有关。
3、湍流摩擦系数的求算 经验公式
常见的几种解析式有：
光滑管 （1）柏拉修斯(Blasius)式：
4.1 阻力系数法
hf
u2 2
为局部阻力系数。由实验得出，可查表或图。
常见局部阻力系数的求法：
1). 突扩管和突缩管 突扩管
f
(
A小 A大
)
(1
A小 ) 2 A大
2). 进口和出口
进口：容器进入管道，突缩。A小/A大0， =0.5 出口：管道进入容器，突扩。A小/A大0， =1.0
d 4ab
2 ab
e 2(ab) (ab)
环形管
de
消防管道压降计算
消防管道压降计算
在一般情况下，可以通过以下公式计算管道压力下降：
Δp=λ·（l/d1）·（ρ/2）·v²
Δp–管段上的压降，Pa
l–管段的长度，
mλ-摩擦系数
d1–管径，
mρ–泵送介质的密度，kg/m3
v–流量，m/s
由于不同的因素可能会产生水力阻力，并且区分了两个主要类别：摩擦阻力和局部阻力。
摩擦阻力是由与泵送介质接触的管道表面上的各种凹凸不平引起的。
在其与管道壁之间的流体流动期间会发生摩擦，该摩擦具有制动作用并且需要额外的能量消耗才能克服。
产生的阻力在很大程度上取决于泵送介质的流动方式。
管道阻力损失计算电子教案
管道阻力损失计算管道的阻力计算风管内空气流动的阻力有两种，一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失，称为摩擦阻力或沿程阻力；另一种是空气流经风管中的管件及设备时，由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失，称为局部阻力。
通常直管中以摩擦阻力为主，而弯管以局部阻力阻力为主（图6-1-1）。
图6-1-1 直管与弯管（一）摩擦阻力1．圆形管道摩擦阻力的计算根据流体力学原理，空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算：（6-1-1）对于圆形风管，摩擦阻力计算公式可改为：（6-1-2）圆形风管单位长度的摩擦阻力（又称比摩阻）为：（6-1-3）以上各式中λ——摩擦阻力系数；v——风秘内空气的平均流速，m/s；ρ——空气的密度，kg/m3；l——风管长度，m；Rs——风管的水力半径，m；f——管道中充满流体部分的横断面积，m2；P——湿周，在通风、空调系统中即为风管的周长，m；D——圆形风管直径，m。
摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管管壁的粗糙度有关。
在通风和空调系统中，薄钢板风管的空气流动状态大多数属于紊流光滑区到粗糙区之间的过渡区。
通常，高速风管的流动状态也处于过渡区。
只有流速很高、表面粗糙的砖、混凝土风管流动状态才属于粗糙区。
计算过渡区摩擦阻力系数的公式很多，下面列出的公式适用范围较大，在目前得到较广泛的采用：（6-1-4）式中 K——风管内壁粗糙度，mm；D——风管直径，mm。
进行通风管道的设计时，为了避免烦琐的计算，可根据公式（6-1-3）和（6-1-4）制成各种形式的计算表或线解图，供计算管道阻力时使用。
只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个，即可利用线解图求得其余的两个参数。
线解图是按过渡区的λ值，在压力B0=101.3kPa、温度t0=20℃、宽气密度ρ0=1.204kg/m3、运动粘度v0=15.06×10－6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm、圆形风管等条件下得出的。
管道水力摩擦阻力系数计算新方法
承德石油高等专科学校学报 第22卷第6期，2020年12月Journai of Chengde Petroleum Colleee Voi. 22 ,No.6, Dec. 2020ISSN 1008-9446CN13-1265/TE管道水力摩擦阻力系数计算新方法赵博a ,李连峰a ,杜玉昆b *，赵玉明a（中国石油大学（华东）a.石油工业训练中心；b.石油工程学院，山东青岛266580）摘要：摩擦阻力系数是设计油气管道的关键参数，准确计算摩擦阻力损失有利于合理设计管道流量，有效降低运输成本，提高输送效率。
在研究已有计算粗糙管水力摩阻系数方法的基础上，比较各显式方程的计算方法与精度，提出两种显式Colebrook-Whito 方程计算模型，建立一种精确且计算简便的显式Colebrook-Whito 方 程，并进行实验验证。
结果表明，气、液体摩阻实验与该方程的拟合程度均在0.95以上，新的显式Colebrook-Whito 方程具有较高的计算精度，验证所建立方程的准确性。
关键词：摩擦阻力系数;Colebrook-Whito 方程；管道流量；雷诺数中图分类号:TE973文献标志码:A 文章编号：1008-9446（2020）06-0056-05New Method of Pineline Hydraulic Friction Resistance CoefficientZHAC Bo a ， LI Lian-feng a ， DU Yu-kun b * ， ZHAC Yu-ming a（a. Cil Industio Training Centro % b. Schooi of Petroleum Engineering China Univvrsity of Petroleum ，Qingda 266580! Shandong China ）Abstract : Friction resistancc cceSicient is the key to desion of oil and gas pipelines , Colebrook -White equation is a classicd method for cdculating hydraulic friction cceSicient of rough pipe. Thispaper invvstigated the reseerch status of explicit Colebrook-White equation ，ccmpared the cdculation precision of dmferent explicit formulas , gavv the new explicit Colebrook-White equation and edried out experimentai vviificction. The experiment resuO shows that the new explicit Colebrook-White e quation is more accurate ， the fitting dexree of gas and liquid friction test is abovv 0. 95.Key words : fiction resistan & ccefficient % cceSicient ol frictional resistancc ； cdebrook 海hite equa tion % pipeline fow % reynolds number通过管道远距离输送油气的过程中，管道摩阻会造成难以忽略的能量损失* 1］o 因此，管道的设计需 要精确计算管道的摩擦阻力，从而合理设置管道流量，保证输送的安全性和有效性"例如，挪威一条海 底管道的摩擦阻力系数由于计算不准确，输气能力被低估了 0.5% -2.0%，重新计算设置后每年天然气出口增加了 1-4亿美元*2］，获得了明显的经济效益。
流体流动之摩擦阻力计算讲解共25页PPT
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
25
化工原理第一章局部阻力教案
【学后反思】
备注：
作业书P63第25、26、27、28、29、30题
2、以36m3/h流量的常温水在φ108×4mm的钢管中流过，管路上装有标准弯头两个，闸阀（全开）一个，直管长度为30m。试计算水流过该管路的总阻力损失。
3、10℃的水在内径为25mm的钢管中流动，流速为1 m/s。试计算在100m长的直管中的损失压头。
4、水在φ38×1.5mm的水平钢管内流过，温度是20℃，流速是2.5m/s，管长是100m。求直管阻力为若干mＨ2O及压强降kPa？
用阻力系数计算法计算局部阻力。则范宁公式改写为：
此式表示为：
1、突然扩大阻力系数ζ扩
突然扩大阻力系数ζ扩的计算式：
▲小组讨论：⑴什么时候认为流体突然扩大？
⑵计算突然扩大局部阻力时，流速应如何选取？
⑶流体由管口进入容器时，ζ扩=，为什么？
2、突然收缩阻力系数ζ收
▲速应如何选取？
⑵观察表1-4突然收缩的阻力系数，阻力系数ζ收随着S1/S2比值的而
【思考：】
⑴当S1/S2值在0.2---0.8时，ζ收的近似值如何求取？
⑵流体由容器进入管口时，S1/S2=，ζ收=
二、阅读书P50“管路总阻力”的相关内容，认真思考并回答下列问题
管路总阻力为与的总和
▲小组合作：
1、利用当量长度法计算管路总阻力
备课人
姚
学习目标
要求
1、熟悉局部阻力的概念
2、掌握局部阻力的计算方法——当量长度法、阻力系数法
重、难点
局部阻力的计算方法——当量长度法、阻力系数法
安全工程专业实验教程2.2摩擦阻力系数和局部阻力系数的测定
××学院
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一、实验目的
1、掌握风筒摩擦阻力与摩擦阻力系数值的实测方法
，并同时记录气温t、湿球温度 和大气压P。
2、局部阻力系数ξ 的测定 选定局部阻力物，例如直角转弯及圆弧转弯的风筒，布置 仪器测出h及h动，计算的空气密度ρ ，然后计算出ξ 值。
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五、实验结果处理
画出实验示意图，在图中标注皮托管及倾斜压差
计（或微压计）的连接方式。具体记录在表 2-5 ～ 2-8
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三、实验原理
又 ——AB段长度，m； ——CD段长度，m； ——测定的铁风筒摩擦阻力系数，kg /m3。 （2-20）
式中： ——测定的AB段风筒风阻，NS2/M7；
（2-21）
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四、实验步骤
1、摩擦阻力系数α 的测定 按测量要求布置和连接好仪器后，测量 AB的间距 L 、风筒 周边长 U 和风筒的两点断面积 S1 、 S2 ；启动扇风机，待运转 正常后，读出风流中心点的动压hmax及绝对静压差（P1-P2）
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三、实验原理
欲测定风筒的摩擦阻力系数 α ，可在图2-15所示的管网系统中，先取 一段直线风筒，在风道内选择A、B两个测点，如图2-16所示，在其中亟
A 、B 两点，将单管压差计调平，A 、B 在两测点放置皮托管，用胶皮管
将测点的静压分别接到压差计，测A、B两断面风流的势能差（h测AB） ，再用皮托管和压差计分别测出两端面的平均风速，用皮尺和小钢尺量 出间的距离和它们的周长。
管道摩擦阻力计算
长距离输水管道水力计算公式的选用之勘阻及广创作1．经常使用的水力计算公式：供水工程中的管道水力计算一般均依照均匀流计算，目前工程设计中普遍采取的管道水力计算公式有:达西（DARCY）公式：（1）谢才（chezy）公式：（2）海澄－威廉（HAZEN-WILIAMS）公式：（3）式中h f------------沿程损失，mλ―――沿程阻力系数l――管段长度，md-----管道计算内径，mg----重力加速度，m/s2C----谢才系数i----水力坡降；R―――水力半径，mQ―――管道流量m/s2v----流速 m/sC n----海澄――威廉系数其中大西公式，谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。
海澄－威廉公式影响参数较小，作为一个传统公式，在国内外被广泛用于管网系统计算。
三种水力计算公式中，与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。
2．规范中水力计算公式的规定3．查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范，针对分歧的设计条件，推荐采取的水力计算公式也有所差别，见表1：表1 各规范推荐采取的水力计算公式4．公式的适用范围：3．1达西公式达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式，该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。
公式中沿程阻力系数λ）公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。
舍维列夫公式的导出条件是水温10℃，运动粘度 1.3*10-6 m2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广.Δ为当量粗糙度,Re为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式,该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合,适用范围为4000<Re<108.大量的试验结果标明柯列勃洛克公式与实际商用圆管的阻力试验结果吻合良好,不但包含了光滑管区和完全粗糙管区,而且覆盖了整个过渡粗糙区,该公式在国外得到及为广泛的应用.1912年布拉修斯总结光滑管的试验资料提出的,适用条件为4000<Re<105,一般用于紊流光滑管区的计算.3.2 谢才公式该式于1775年由CHEZY提出,实际是达西公式的一个变形,式中谢才系数C,宁公式,y为粗糙系数)公式计算时称为巴浦洛夫斯基,这两个公式应用范围均较广.就谢才公式自己而言,它适用于有压或无压均匀流动的各阻力区,但由于计算谢才系数C的经验公式只包含反映管壁粗糙状况的粗糙系数n≤R≤≤n≤0.04.3.3 海澄-威廉公式是在直径≤3.66m工业管道的大量测试数据基础上建立的著名经验公式,适用于常温的清水输送管道,式中海澄-威廉系数Ch与分歧管材的管壁概况粗糙程度有关.因为该式参数取值简单,易用,也是得到广泛应用的公式之一.此公式适用范围为光滑区至部分粗糙度区,对应雷诺数Re范围介于104-2*106.通过对各相关规范所推荐计算公式的比较,除混凝土管仍然推荐采取谢才公式外,其它管材大多推荐采取达西公式.在新版《室外给水设计规范》中取消舍维列夫公式的相关条文,笼统采取达西公式,但未明确要求计算λ值采取的经验公式.由于舍维列夫公式是建立在对旧钢管及旧铸铁管研究的基础上,然而现在一般采取的钢或铸铁材质管道,内壁通常需进行防腐内衬,经过涂装的管道内壁概况均比旧钢管,旧铸铁管内壁光滑得多,也就是Δ值小得多,采取舍维列夫公式显然也就会发生较大得计算误差,该公式得适用范围相应较窄.经过内衬得金属管道采取柯列勃洛克公式或谢才公式计算更为合理.PVC-U,PE等塑料管道,或者内衬塑料得金属管道,因为其内壁Δ值很低,一般处于0.0015-0.015,管道流态大多位于紊流光滑区,采取适用光滑区得布拉修斯公式以及柯列勃洛克公式一般均能够得到与实际接近得计算结果.因此,《埋地硬聚氯乙稀给水管道工程技术规程》及《埋地聚乙稀给水管道工程技术规程》中对塑料管道水力计算公式均是合理得且与《室外给水设计规范》其实不矛盾.海澄-威廉公式可以适用于各种分歧材质管道得水力计算,其中海澄-威廉系数Ch得取值应根据管材确定.对于内衬水泥砂浆或者涂装有比较光滑得内防腐涂层得管道,其海澄-威廉系数应该参考类似工程经验参数或者实测数据,合理取用.因此,无论采取达西公式,谢才公式或者海澄-威廉公式计算,分歧管材得差别均表示在管内壁概况当量粗糙程度得分歧上,各公式中与粗糙度相关系数得取值是影响计算结果得重要因素.值得一提得是,同种材质管道由于采取分歧得加工工艺,其内概况得粗糙度也可能有所差别,这一因素在设计过程种也应重视(经常使用管材得粗糙度系数参考值见表2)表2 罕见管材粗糙度相关系数参考值雷诺数与流速v,管径d成正比,与运动粘度成反比,因此对应管道得分歧设计条件应对所使用计算公式得适用范围进行复核.包管计算得准确性.大多说供水工程得设计依照水温10℃,运动粘度1.3*10-5 m2/s得条件考虑,因此雷诺数实际受流速及管道口径得影响.以塑料管道为例,在正常设计流速范围条件下,管道内径大于100mm时,虽然管道仍然处于紊流光滑区,但其雷诺数Re>105《埋地硬聚氯乙稀给水管道工程技术规程》推荐得修正公式与柯式对比计算,修正公式计算结果,小口径管偏平安,中等口径与柯式符合较好,大口径管得负误差达5%以上.因此笔者认为,大口径塑料管或采取塑料内衬管不宜采取布拉修斯公式计算,而更宜于采取如柯列波洛克公式等适用条件更宽得其它经验公式,或应通过试验等对其进行修正.与上述情况类似,采取谢才公式计算时,如果管道内径大于2m时则不采取曼宁公式计算谢才系数.如果采取巴甫洛夫斯基公式,其适用管径可以达到12m,对一般输水工程管道已完全足够了.海澄-威廉公式的数据基础是WILLIAMS和HAZEN在大量工业管道现场或试验丈量或得的.该公式因为简单易用,被广泛运用在管网水力计算中,国内外很多管道水力计算软件均采取该公式编制.由此可见,对于口径大于2m得管道应尽量防止采取海澄-威廉公式计算以策平安.6.值得提出得是,上述所有水力计算公式中采取得管径均为计算内径,各种管道均应采取管道净内空直径计算,对于采取水泥砂浆内衬得金属管道应考虑内衬层厚度得影响.大口径管道计算应尽量防止采取海澄-威廉公式,建议采取柯列勃洛克公式计算,大量试验结果证明该公式计算结果与实际工业管道符合性好,水力条件适用范围广,虽然运用该式需要进行多次迭代计算才干得到λ值,较为麻烦,不过运用计算机简单编程既能方便地得到较为准确地结果,手工计算时也可以通过查表或者查询蓦迪图辅助计算.。
工程流体力学中管流中压力降的分析
工程流体力学中管流中压力降的分析管流是工程流体力学中一个重要的研究方向，压力降是管流中的一个重要参数。
本文将对工程流体力学中管流中压力降的分析进行讨论。
首先，了解什么是管流中的压力降。
在管流中，介质流动时受到管道摩擦阻力的作用，会导致管流中流速和压力的变化。
压力降是管道内部压力由起点到终点之间的变化量，是流体通过管道时，由于管壁摩擦而产生的能量损失。
接下来，分析管流中压力降的计算方法。
管流中压力降的大小取决于多个因素，如管道的直径、流速、黏度、壁面粗糙度等。
根据Darcy-Weisbach公式，管流中的压力降可以用以下公式计算：ΔP = f * (L / D) * (ρ * V^2 / 2)其中，ΔP为压力降，f为摩擦系数，L为管道长度，D为管道直径，ρ为流体密度，V为流速。
摩擦系数f是一个关键的参数，它反映了管道内壁与流体之间的摩擦阻力大小。
根据经验公式，可以通过Reynolds数和相对粗糙度来计算管道内壁的摩擦系数。
另外，流速V的大小也会对压力降产生影响。
根据贝尔努利方程，流速越大，压力降越大。
此外，管道长度L、管道直径D和流体密度ρ也会对压力降产生影响。
长度越长、直径越小、密度越大，压力降越大。
综上所述，工程流体力学中管流中压力降的分析需要考虑多个参数的综合影响。
根据Darcy-Weisbach公式，可以通过计算摩擦系数、管道长度、管道直径、流速和流体密度等参数，来准确估计管流中的压力降。
这对于工程设计和运行有着重要的意义。
在实际工程中，为了减小管流中的压力降，可以采取一些措施。
例如，增大管道直径、减小管道长度、提高流体的粘度、提高流速、改善管道内壁的光滑度等。
通过优化管道的设计和调整流量的控制，可以降低管流中的传输能量损失，提高工程系统的效率。
总结起来，工程流体力学中管流中的压力降是一个重要的参数，可以通过计算摩擦系数、管道长度、管道直径、流速和流体密度等参数来准确估计。
在实际工程中，通过优化设计和调整流量控制，可以减小管流中的压力降，提高工程系统的效率。
管道计算讲课提纲
管道压降讲课提纲一、流体类别与管道压降计算的重要性：1．流体类别：非牛顿流体L流体（不可压缩的液体）V流体（可压缩的气体）两相流体（汽液混相的流体，简称M流体）2．压降计算的重要性：保证流体的流动。
在我们设计中，往往有人凭经验估算，大概多少多少。
经验果然重要，但有时也会出现偏差。
如果有了计算数据（计算的数学模型尽量准确），就能心中更为有底，万无一失。
3．重要性：表现在多方案计算，选择合理的管径。
目的——①流速计算：工艺介质的限制②压降计算：动力的消耗③选择合理的管径，达到工艺要求与经济性的统一⑴在一定的动力下，尽量选择小的管径，以节约投资。
⑵在一定的管径下，尽量减少动力消耗。
对于流速和压降的选择，手册上有参考数据，它是对投资和动力消耗的综合考虑后的建议数据。
对于某些介质为安全等原因需要限制流速的，另当别论。
4．系统平稳流动：在一个流体流动的系统中，当——动力= 阻力这样，系统的流动就达到了平稳状态。
当达到了平稳状态，其动力必然等于阻力。
在一个平稳的系统中，有多少阻力，就必须有相应的动力来与之平衡。
当：动力> 阻力时，要使系统达到平衡，则可：⑴减少动力，如调频来降低泵的转速。
⑵增加系统的流量，以增加它的阻力。
⑶增加附加的阻力，如关小阀门，或减小管径等。
当：动力< 阻力时，要使系统达到平衡，则可：⑴增加动力，如调频来提高泵的转速，串联一台泵等。
⑵减少系统的流量，以减少它的阻力。
⑶减少附加的阻力，如开大阀门，或扩大管径等。
当：动力= 阻力时，管道内的流量不变，称为达到了稳定流动状态。
二、L流体（不可压缩流体）1．计算公式（直管）ΔPt = n * ΔPf + ΔPs + ΔPn + ΔPv （1）ΔPt = n * （ΔPf + ΔPs + ΔPn ）在手册中n= 1.15式中：ΔPt ——管道总压降ΔPf ——管道摩擦压降，包括直管和局部阻力ΔPs ——管道静压降，由系统两端点的高差产生的ΔPn ——管道速度压降，流速变化产生的ΔPv ——附加阻力降式（1）为系统的压降计算。
管道压力损失
除尘系统中的管道压力损失计算管道的压力损失就是含尘空气在管道中流动的压力损失.它等于管道沿程（摩擦）压力损失和局部损失之和 ，在实际计算中以最长沿程一条管道进行计算，其计算结果作为风机造型的参考依据. 一：管道的沿程压力损失由于空气本身有粘滞性，而且与管壁间有摩擦，因而沿程将产生阻力，这部分阻力通常称为沿程阻力或摩擦阻力。
克服沿程阻力引起的能量损失称为沿程压力损失或摩擦压力损失,简称沿程损失或摩擦损失。
1. 沿程损失的计算：a ．空气在横截面不变的管道内流动时，沿程压力损失按下式计算：△P m =λ△P m ---管道沿程压力损失（Pa ） λ-----摩擦阻力系数V------管道内空气的平均流速（m/s ） e------空气的密度（Kg/m 3） L------管道的长度（m ）R S ------管道的水力半径（R S =A/P ） A------管道的截面积（m 2） P -----湿周，既管道的周长（m ）左管道系统计算中，一般先计算出单位长度的摩擦损失，通常也称比摩阻（Pa/m ）:△P m =λ4R S1 2V 2e L4R S1 2V 2e比摩阻力可通过查阅图表14-1得出，我公司的管道主要应用于除尘系统中，考虑到含尘空气中粉尘沉降的问题，除尘管道内的风速选择为25～28m/s.根据计算图标得出的以下数据：（表14-1）（表14-2）（动压计算公式：Pa= 二：管道的局部压力损失当含尘空气流经管道中的管件及设备时，由于在边界急剧改变的区域将出现漩涡区和速度的重新分布，从而使流动阻力大大增加，这种阻力称为局部阻力。
克服局部阻力引起的能量损失，称之为局部压力损失或局部损失。
局部损失可按下列公式计算：△P J =δ△P J ----局部压力损失（Pa ） δ------局部阻力系数局部阻力系数δ可根据不同管道组件：如进出风口、弯头、三通等的不同尺寸比例，在相关资料中可查得，然后再根据上式计算出局部损失的大小。